DE2306646A1

DE2306646A1 - Auf einer welle verschiebliche kugelbuechse

Info

Publication number: DE2306646A1
Application number: DE2306646A
Authority: DE
Inventors: Sven Walter Nilsson
Original assignee: SKF Industrial Trading and Development Co BV
Current assignee: SKF Industrial Trading and Development Co BV
Priority date: 1972-02-14
Filing date: 1973-02-10
Publication date: 1973-08-30
Also published as: JPS4896938A; IT984244B; US3881787A; FR2172684A5; GB1404877A

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

6 Frankfurt am Main Freiherr-vom-Stein-Str.

Anm. :

SKF Industrial Trading and
Development Company BV
Overtoom 141-145, Amsterdam-W
Niederlande

Auf einer Welle verschiebliche Kugelbüchse.

Die Erfindung betrifft eine auf einer Welle verschiebliche Kugelbüchse, bestehend aus einer Buchse und darin mittels eines Käfigs geführten Kugeln, wobei der Käfig aus zwei Ringteilen mit axial gegeneinanderweisenden, aneinander vorbei reichenden Fingern besteht, die zwischen sich über Bögen ineinander übergehende, axiale Laufrillen für die Kugeln bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Kugelbüchse mit verbesserten Trag- und Montageeigenschaften zu schaffen, wozu vorgeschlagen wird, die Laufrillen abwechselnd in radialer Richtung unterschiedlich tief auszubilden, so daß jeweils nur die Kugeln in jeder zweiten Laufrille an der Buchse und der Welle anliegen und tragen, und die Laufrillen radial innen schmaler und radial außen weiter als der Kugeldurchmesser zu bemessen.

Die vorgeschlagene Kugelbüchse hat gegenüber bekannten Ausführungen viele Vorteile. Indem man jeder zweiten axialen Laufrille an der Innenfläche der Buchse einen solchen Radius

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der Vertiefung gibt, daß sich diese den Kugeln anschmiegt, werden die Kugeln in der Reihe genau geführt und die auf den Käfig ausgeübten Kräfte und damit der Verschleiß verringert. Wegen der guten Anschmiegung der tragenden Kugeln an die Buchse ergibt sich auch eine Vergrösseruhg der Tragfähigkeit. Die Form des Käfigs lässt die Kugeln auf einem kontinuierlichen Pfad umlaufen, so daß sie bei Verschiebung der Kugelbüchse längs der Welle auch in Umfangsfichtung bewegt werden.

Auch die unbelasteten, rückwärts geleiteten Kugeln erhalten eine gewisse Führung durch geeignete Wahl des Radius der Vertiefung in der Buchse längs der betreffenden Laufrillen und den übrigen Laufrillenquerschnitt.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I in Fig. 3,

Fig. 2 .einen Teilschnitt durch das Ende einer modifizierten Kugelbüchse gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie III-III in Fig.. 1,

Fig. 4 eine Abwicklung des Käfigs,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Buchse.

Die wesentlichen Teile der in der Zeichnung dargestellten Kugelbüchse sind eine äußere Buchse 1, welche mittels Kugeln 3 auf einer Welle 2 verschieblich ist. Die Kugeln

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werden in einem Käfig 4, 5 geführt, wie Fig. 1 und 3 zeigen.

Im oberen Teil der Fig. 1 ist beispielhaft ein Käfig 5 gezeigt, welcher aus Blech, Kunststoff oder dergleichen geformt ist. Im unteren Teil der Fig. 1 ist ein Massiv— käfig 4 dargestellt. Bei der ersteren Ausführungsform ist der Käfig am Ende nach einwärts gebogen, wobei der so gebildete Innenflansch 6 gegen das Eindringen von Schmutz schützt.Der .zylindrische Teil dieses Endes des Käfigs liegt an einer zylindrischen Innenfläche 7 der Buchse 1 an. Diese hat daran anschließend eine konische Übergangsfläche 8 und eine längere mittlere, zylindrische Innenfläche 9 mit kleinerem Durchmesser als die endseitige Innenfläche 7. Diese Flächen werden im Einzelnen noch weiter unten näher beschrieben. Zur Verbesserung der Dichtwirkung ist in den durch die endseitige Abwinkelung des Käfigs 5 gebildeten Hohlraum Io eine gleitende Dichtung 11 aus Kunststoff, Gummi oder dergleichen eingesetzt..

Bei dem in Fig. 2 gezeigten, abgewandelten Ausführungsbeispiel ist der Käfig 5 am Ende nicht nach innen abgewinkelt, sondern stirnseitig offen. In diese Öffnung ist eine gleitende Dichtung eingesetzt, deren nach außen weisende Dichtlippe mit der Stirnfläche der Buchse 1 bündig abschließt. Zur Befestigung der Dichtung dient eine dünne, steife Buchse 13, in welcher der Dichtungsring sitzt.Durch die Anordnung der Dichtung im Inneren der Buchse 1 hat sie eine gegen äußere Beschädigungen gut geschützte Lage. Auch bei Verwendung eines Massivkäfigs kann darin ein Hohlraum für eine Dichtung vorgesehen sein, andererseits kann aber auch je nach Anwendungsfall eine Dichtung außerhalb der Buchse 1 angebracht werden,

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Fig. 3 zeigt den Käfig im Querschnitt, wobei auf der rechten Seite dieser Zeichnungsfigur das Ausführungsbeispiel mit dem Metallblech- oder Kunststoffkäfig und auf der linken Seite die Ausführung mit Massivkäfig dargestellt sind. Die zwischen den Käfigfingern 4,^S5 gebildeten Kugellaufrillen sind mit 14 bzw. 15 bezeichnet· Die Öffnungen dieser Laufrillen zur Buchse 1 hin haben eine Weite "A", welche größer ist als der Kugeldurchmesser, während die Weite "B" der Öffnungen der Laufrillen zur Welle hin kleiner ist als der'Kugeldurchmesser. Durch diese Ausbildung der Laufrillen wird erreicht, daß die Kugeln nicht aus dem Käfig fallen, wenn die Kugelbüchse nicht auf der Welle sitzt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen haben die Kugellaufrillen ebene Seitenwände, welche mit Bezug auf durch sie gelegte Radialebenen schräg verlaufen. Die Seitenflächen der Laufrillen können aber auch konvex oder konkav oder alternativ gerade und parallel verlaufend ausgebildet sein. Im letzteren Falle wird man die Öffnungen der Laufrillen zur Welle hin durch streifenförmig vorspringende Kanten der Käfigfinger auf das erwähnte kleinere Maß "B" verengen. Wenn die Büchse längs der Welle 2 bewegt wird, laufen die mit 3' bezeichneten tragenden Kugeln in der einen Richtung in ihren durch den Käfig 4 bzw. 5 gebildeten Laufrillen 14, während die mit 3¹' bezeichneten, nichttragenden Kugeln in den tieferen Lauf-.rillen 15 in umgekehrter Richtung laufen. Die oben erwähnte exakte Führung der tragenden Kugeln 3" wird' dadurch erhalten, daß sie an längsnutenförmigen, im Querschnitt dem Kugeldurchmesser entsprechenden Vertiefungen 16 in der Buchse 1 anliegen· Die Kugeln schmiegen sich deshalb unter Last sehr gut an ihre äußere Laufbahn an. Die in den jeweils benachbarten Laufrillen zurückge-

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führten, unbelasteten Kugeln 3^fl haben dagegen durch Ausbildung entsprechend größerer längsnutenförmiger Vertiefungen 17 entlang der Laufrillen 15 ein gewisses freies Spiel. Die Radien der Vertiefungen 17 sind größer als die der Kugeln oder die Bögen dieser Laufrillen 15 liegen überhaupt auf einem größeren Durchmesser als die der Laufrillen 14. Auch dadurch wird eine sichere Führung der Kugeln gewährleistet.

Bei der Käfigausführung gemäß der rechten Seite der Fig. 3, also bei dem aus Blech oder Kunststoff hergestellten Käfig 5, können die im Inneren jedes Fingers gebildeten Hohlräume mit einem geeigneten Schmierfett oder einem ein Schmiermittel aufnehmenden Material 18, z.B. Kunststoff, Filz oder dergleichen, welches beispielsweise mit Öl getränkt ist, gefüllt sein. Durch eine solche Anordnung wird innerhalb der Kugelbüchse ein gewisser Schmiermittelvorrat gehalten, wobei, das Schmiermittel durch die Bewegung der Kugeln von den tragenden zu den nichtragenden Kugelreihen gelangt. Die oben beschriebenen Dichtungen halten das Schmiermittel innerhalb der Kugelbüchse zuruck.

Fig. 4 zeigt die Abwicklung des Käfigs 4, 5. Er besteht aus zwei Käfigshälften, die jeweils durch ringförmige Endteile 19 und 2o und davon abstehenden Fingern 4¹ und 5¹ gebildet sind. .Wenn die beiden Käfighälften ineinander gefügt sind, bilden die Zwischenräume zwischen den Fingern die Laufrillen 14 und 15. In diesen werden die Kugeln geführt, wenn die Büchse längs der Welle bewegt wird.

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch das Innere der Buchse 1« Wie oben erwähnt, hat diese im Inneren an den Enden zwei

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zylindrische Flachen 7, an denen die passenden ringförmigen Endteile des Käfigs A_v 5 anliegen. Zur Mitte der Buchse hin schließen sich an die zylindrischen Flächen 7 konische Übergangsflächen 8 an. Im Bereich dieser Flächen drehen die tragenden Kugeln ura_? wenn sie im halbkreisförmigen Bogen in die Laufrillen mit den nicht tragenden Kugeln umgelenkt werden, und ebenso findet auf der anderen Seite auch der Übergang von der unbelasteten Kugel— ■ reihe in die tragende Kugelreihe statt. In der mittleren zylindrischen Bohrung 9 der Buchse T sind die erwähnten Längsnuten 16 und 17 ausgearbeitet_o Ihre Funktion ist oben beschriebene

Schutzansprüche

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Claims

Schutzansprüche

Auf einer Welle verschiebliche Kugelbüchse, bestehend aus einer Buchse und darin mittels eines Käfigs geführten Kugeln, wobei der Käfig aus zwei Ringteilen mit axial gegeneinander weisenden, aneinander vorbei reichenden Finger besteht, die zwischen sich über Bögen ineinander übergehende axiale Laufrillen für die Kugeln bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrillen (14, 16; 15, 17) abwechselnd in radialer Richtung unterschiedlich tief sind, so daß jeweils nur die Kugeln in jeder zweiten Laufrille (14, 16) an der Buchse (1) und der Welle (2) anliegen und tragen, und daß die Laufrillen radial innen schmaler und radial außen weiter sind als der Kugeldurchmesser.

2. Kugelbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinger (4^f, 5¹) schräg zur anliegenden Umfangsflache der Welle (2) gerichtete Seitenflächen haben.

3. Kugelbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenfläche der Buchse (1) in zylindrische Endbereiche (7), einen diesen gegenüber im Durchmesser kleineren zylindrischen mittleren Bereich (9) und konische Übergangsbereich (8) gliedert, wobei sich entlang jeder zweiten Laufrille (15, 17) in der Fläche (9) des mittleren Bereichs eine diese gegenüber den jeweils

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benachbarten Laufrillen (14, 16) vertiefende nutenförmige Ausnehmung (17) hinzieht.

4. Kugelbüchse nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch abwechselnd unterschiedlich tiefe Ausnehmungen (16, 17) längs der Laufrillen (14, 15) in der innenfläche (9) des mittleren Bereichs der Buchse (1).

5. Kugelbüchse nach Anspruch 4, dadurch g e kennzei chnet, daß sich die flacheren Ausnehmungen (16) an den Kugelumfang anschmiegen.

6. Kugelbüchse nach Anspruch 4 oder 5,dadurch gekennzei'chnet, daß die tieferen Ausnehmungen (17) im Querschnitt kreisabschnittförmig mit größerem Durchmesser als die Kugeln ausgebildet sind.

7. Kugelbüchse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß-'der Käfig als Massivkäfig (4) ausgebildet ist.

8. Kugelbüchse nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch g e k e η η ze i c h η e t, daß der Käfig als Blechkäfig (5) ausgebildet ist oder aus Kunststoff oder dergleichen besteht.

9. Kugelbüchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das eine Ende (6) des Käfigs flanschartig nach radial innen abgewinkelt ist und mit der Innenkante die Welle (2) eng umgibt.

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1ο· Kugelbüchse nach Anspruch 8, dadurch g ekennzeichnet, daß der Käfig (5) an wenigstens einem Ende stirnseitig offen ist.

11. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 8 bis" Io, dadurch gekennzeichnet, daß in das Käfigende eine gleitende Dichtung (11,.13) eingesetzt ist.

12. Kugelbüchse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz e i ch η e t, daß die Pinger (4·, 5¹) mit nach radial innen oder außen offenen Hohlräumen ausgebildet sind, in welchen ein Schmiermittelvorrat (18) angeordnet ist.

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